車規(guī)級IGBT延續(xù)高景氣度，國內(nèi)品牌2023年前難挑大梁

（文/程文智）據(jù)Yole統(tǒng)計，2020年時，IGBT的市場規(guī)模為54億美元，隨著主要電動交通的IGBT用量快速增長，供應鏈正在調(diào)整其戰(zhàn)略并進行大規(guī)模投資。在純電動汽車和混合動力汽車的大力推動下，未來幾年的年復合增長率應可以達到7.5%，預計到2026年，IGBT的市場規(guī)?？蛇_84億美元。

新能源汽車打開IGBT新增量
分立IGBT和IGBT功率模塊可用于工業(yè)電機驅(qū)動、風力渦輪機、光伏逆變器、火車、UPS、電動汽車充電基礎設施、家用電器，以及EV/HEV(純電動汽車/混合動力汽車)等應用。在2020年，消耗IGBT量最大的是工業(yè)應用和家用電器，緊隨其后的是EV/HEV，市場規(guī)模約為5.0億美元，而且Yole預計該細分市場，2020年至2026年的年復合增長率將達23%。這是因為多個國家都推出了雙碳目標，政策刺激下，電動汽車將會逐漸取代燃油汽車，電動汽車的市場占有率將會快速提升。

IGBT是新能源汽車的核心器件，在新能源汽車中，IGBT主要用于電機驅(qū)動、車載充電器（OBC）、車載空調(diào)驅(qū)動等環(huán)節(jié)。其中，電機和電機控制器是新能源汽車的核心零部件，直接決定汽車的行駛性能。在電機驅(qū)動中，IGBT 主要存在于逆變器模塊。逆變器的功能主要是將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鲝亩峁┙o驅(qū)動電動機。根據(jù)北斗航天汽車數(shù)據(jù)，電機和電機控制器分別占整車成本的4%和9%左右。而在電機控制器內(nèi)部，IGBT 模塊約占其成本的37%。因此，IGBT模塊在整車成本中占5%左右。若加上車載空調(diào)控制系統(tǒng)中IGBT，則成本占比更高。此外，高功率電動汽車對于IGBT的要求也會越來越高，這將間接提升整個新能源汽車中IGBT 的成本。也就是說，IGBT是除電池之外，電動汽車當中成本第二高的元器件。

IGBT整體產(chǎn)能和供需情況
行業(yè)內(nèi)人士普遍預測今年國內(nèi)的電動汽車銷量會達到500萬輛，樂觀的更有人上看到600萬輛。這是因為2021年國內(nèi)電動汽車的增長態(tài)勢非常好，不論是老牌車企，還是造車新勢力都大大超出了預期，年銷量突破了300萬輛，滲透率超過了10%，大大超過了人們在年初的預測值。

就算按照500萬輛來測算，今年對IGBT的需求也是相當大的，但是去年IGBT并沒有滿足市場的需求，一些主要車廠的IGBT需求只有70%~80%得到了滿足，存在很大的缺口。不久前，大眾汽車公布了其電動汽車計劃，希望在2022年將電動汽車的銷量擴大一倍，計劃2023年在中國擴大電動汽車產(chǎn)量至90萬輛。而大眾汽車2021年ID系列電動汽車總銷量是70625輛。也就是說大眾汽車將要搶走較大的IGBT份額，像英飛凌、安森美這樣的廠商可能會優(yōu)先保供大眾。

這就表明今年IGBT市場的供應情況仍然會很緊張，有行業(yè)內(nèi)人士預測要2023年年中才能恢復正常供應。給出這個判斷的依據(jù)是：

一是疫情未來的走勢仍有很大的不確定性。如果一個產(chǎn)量很大的半導體廠商工廠內(nèi)部員工出現(xiàn)多人感染，就有可能被迫停產(chǎn)，要是停產(chǎn)兩到三周后，對產(chǎn)能的影響將會非常大，而且很明顯。

二是雖然現(xiàn)在有一些IGBT廠商，包括國內(nèi)的廠商都在擴產(chǎn)，但半導體新增工廠的周期至少在18個月以上，現(xiàn)在的投產(chǎn)計劃并不能在2022年或者很快體現(xiàn)出來。

三是新能源汽車的銷量每年依然保持非常大幅度的增長。

在擴產(chǎn)方面，雖然過去兩年有些廠商宣布了擴產(chǎn)計劃，但到現(xiàn)在工廠完全建好的并不多，對目前的供應情況其實并沒有多大的改善。這主要是因為半導體工廠的投資周期和投資金額都非常大，大部分的企業(yè)對于投新工廠的建設還是偏保守的。

據(jù)了解，英飛凌的擴展產(chǎn)能最大，去年9月份，其位于奧地利菲拉赫的12寸工廠正式投入使用，只是上量可能還需要一些時間。國內(nèi)的比亞迪、斯達半導體、華潤微、士蘭微、中車時代等廠商也都在擴產(chǎn)中。

當然，雖然大家都在增產(chǎn)，但是方向各有不同，因為SiC開始在汽車上使用，市場上很多車廠會選擇SiC作為主打車型，運用在一些高端品牌上，也就是說未來可能會有越來越多的汽車廠商采用SiC，而不是IGBT。因此，國際主流的IGBT大廠有點主動收縮，也就是不太愿意投入大多的資源在IGBT產(chǎn)品上了。

就像英飛凌一直在增加產(chǎn)能，但是主要目的是應對大眾的產(chǎn)能需求，因為中國的訂單需求并不會很明確的給他。像英飛凌已經(jīng)開始把IGBT轉(zhuǎn)到12寸的晶圓線上了，老的6寸和8寸用于SiC產(chǎn)品了，所以說會很快去爭搶SiC的市場份額。

有人指出，國際廠商會著重去開創(chuàng)的市場是異形IGBT（比如塑封IGBT系統(tǒng)），國內(nèi)廠商以HPD封裝為主，其他異形封裝動手慢了一些，還需要幾年時間。所以增產(chǎn)都會有，但是在SiC上的增產(chǎn)會遠遠大于在IGBT上的力度。

國產(chǎn)IGBT廠商能挑起大梁嗎？
現(xiàn)在汽車行業(yè)的IGBT供應商，國際上主要有英飛凌、ST、安森美等；國內(nèi)主要有比亞迪、斯達半導體、華潤微、中車時代和士蘭微等。其中英飛凌和安森美兩家加起來的市場份額超過了40%以上。目前國內(nèi)汽車的核心部件上，主要還是以國外大品牌的IGBT產(chǎn)品為主。

不過如今芯片大缺貨的時候，國內(nèi)汽車廠商也都愿意給國產(chǎn)IGBT廠商機會，據(jù)說是只要送樣過去，一般車廠都愿意給機會測試；有的車廠甚至主動找原廠尋求合作。

目前國內(nèi)廠商的IGBT產(chǎn)品與國際一流廠商的產(chǎn)品相比也確實存在一些差距。但中國競品的能力，迭代速度、質(zhì)量管控積極性都比國際大廠更積極。這幾年的發(fā)展速度都很快，比如中車時代電氣最早給中車有配套一些工藝器件，而中車旗下有一個事業(yè)部是做商用大巴的，因此，時代電氣的IGBT功率器件和模塊在商用大巴車上有了大量的應用。經(jīng)過這幾年的快速追趕，現(xiàn)在時代電氣已經(jīng)做到了第六代精細溝槽柵IGBT了，其技術和品質(zhì)提升非常多。

這個時間段，國產(chǎn)IGBT廠商想要切入汽車領域的話，是一個絕佳的機會，因為現(xiàn)在是一個非常好的按照客戶意愿去接觸、評估、測試，甚至一定量的去使用其IGBT產(chǎn)品的時間段。但國內(nèi)這幾家的產(chǎn)能都還沒有上來，要想拿到更大的市場份額，甚至是挑大梁可能還不夠。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，比亞迪半導體現(xiàn)階段產(chǎn)能有限，可能僅能滿足自身的需求，相對來說斯達半導體和中車時代的進展可能更快一些。比如中車時代在株洲和東風的兩條產(chǎn)線加起來年產(chǎn)能有50萬片，在加上它與廣汽還會再建一條年產(chǎn)能50萬片的產(chǎn)線，如果產(chǎn)能真正釋放出來，那是非?？陀^的。

有業(yè)內(nèi)人士指出，現(xiàn)在的情形并沒有按照設想的走，今年上半年IGBT產(chǎn)品短缺的問題并不會由國內(nèi)廠商來彌補。中車時代的車規(guī)級產(chǎn)品在量產(chǎn)過程中不及預期。包括斯達半導體也一樣，其車規(guī)級IGBT產(chǎn)品在之前的迭代品中發(fā)現(xiàn)了問題，現(xiàn)在已經(jīng)改善了，但改善后的產(chǎn)品能否滿足市場的需求，還有待驗證。

士蘭微是比較晚展示其車規(guī)級IGBT產(chǎn)品的，他們已經(jīng)給一些車廠送樣了，據(jù)反饋測試結(jié)果還不錯，要是它量產(chǎn)的產(chǎn)品能與樣片達到一樣的效果的話，其前景還是很不錯的。

綜合來看，今年國產(chǎn)車規(guī)級IGBT產(chǎn)品可能還是一個生產(chǎn)爬坡的過程，如何將良率做上去可能是他們今年需要解決的問題。真正上量可能需要等到2023年了。